百分比速度掃描剖面在速度提取中應(yīng)用.docx

1、Vol.37No.3May2015第37號(hào)第3期幼探化探計(jì)算技術(shù)2015年5月COMPUTINGTECHNIQUESFORGEOPHYSICALANDGEOCHEMICALEXPLORATION文章編號(hào)：1001-1749(2015)03-0355-06百分比速度掃描剖面在速度提取中應(yīng)用熊晶璇械，張華1,李振】，張恩嘉1,朱晨】，金德剛1,陳三平】（1.山地地震技術(shù)試驗(yàn)基地，成都610213；2.中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司技術(shù)發(fā)展中心，成都610213）摘要：在地震資料處理過程中，速度分析是關(guān)鍵的處理環(huán)節(jié)。常規(guī)的速度分析方式，當(dāng)速度能量諾不收斂時(shí)，很難進(jìn)行有效拾取。為此，

2、作者提出了一種在百分比速度掃描剖面上進(jìn)行速度拾取的方法，該方法利用剖面成像指導(dǎo)速度分析，利用構(gòu)造成像和地質(zhì)認(rèn)識(shí)將速度提取擴(kuò)展到縱、橫向兩個(gè)方向，而非傳統(tǒng)的速度提取只在縱向上控制。該方法能有效克服能量譜不收斂，構(gòu)造傾角估算困難，提取的速度參數(shù)誤差較大的問題，在低信噪比資料上拾取優(yōu)于常規(guī)速度分析方法，能夠進(jìn)一步提高低信噪比地震資料的處理效率。關(guān)鍵詞：百分比速度割面；地震數(shù)據(jù)處理；速度分析；速度拾取中圖分類號(hào)：P631.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.3969/j.issn.1001-1749.2015.03.14收科日期82014-08-13改回日期g2014-10-24作者簡(jiǎn)介：熊晶破（1982）

3、，女，碩士.工程師，主妾從亨地震資料處理方法研究和軟件研發(fā)，E-mail：20934149回。0引言在地震資料處理中速度是非常重要的參數(shù)，從常規(guī)疊加、時(shí)深轉(zhuǎn)換，到時(shí)間深度偏移、層析反演都有應(yīng)用。速度參數(shù)的誤差會(huì)造成動(dòng)校正誤差，繼而影響疊加成像的質(zhì)量和可靠性，并且速度參數(shù)的精度會(huì)影響疊加校正模型的質(zhì)量，從而影響到剩余靜校正量的求取，影響資料的分辨率。因此提高速度參數(shù)的縱、橫向分析精度，是提高疊加剖面分辨率和可靠性的基礎(chǔ)。常規(guī)的速度提取方法，通常采用最高能量估算法，即在速度掃描能量譜上進(jìn)行速度提取，通過CMP道集的實(shí)時(shí)動(dòng)校正效果來(lái)進(jìn)行單點(diǎn)速度的質(zhì)量控制。對(duì)于常規(guī)資料此方法非常簡(jiǎn)便適用，但是當(dāng)構(gòu)造復(fù)

4、雜、資料信噪比太低、道集上的反射同相軸無(wú)法分辨、速度譜聚焦性差甚至分辨不出、構(gòu)造傾角對(duì)疊加速度帶來(lái)的影響不能忽略時(shí)，常規(guī)的速度提取方法.提取的速度參數(shù)誤差較大，會(huì)直接影響后續(xù)的處理效果。因此我們提出了采用一種新的疊加速度提取方法，即百分比速度掃描疊加剖面速度提取方法（簡(jiǎn)稱百分比速度提取方法），來(lái)提高低信噪比資料速度提取的精度。1 百分比速度掃描剖面速度提取實(shí)現(xiàn)1.1速度分析的基本原理A當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)為水平層狀介質(zhì)時(shí)，反射波的時(shí)距方程為式（1）。球=諾+-（1）,nmo其中：水為炮檢距為垂直反射時(shí)間；，為炮檢距為工的道反射波到達(dá)時(shí)間為均方根速度。當(dāng)界面傾斜時(shí)，式（1）就變成式（2）。代=心+公裝（2

5、）Pnmn其中M是反射界面的傾角。在水平層狀介質(zhì)或者連續(xù)介質(zhì)中，式（1）和式（2）相似。但當(dāng)?shù)叵碌刭|(zhì)情況復(fù)雜時(shí)，就不能忽視構(gòu)造傾角。對(duì)速度的影響。而實(shí)際情況，復(fù)雜構(gòu)造的傾角提取和估算困難，從而其對(duì)疊加速度的影響也很難準(zhǔn)確估計(jì)，如果忽視構(gòu)造傾角的影響，會(huì)對(duì)疊加速度的精度帶來(lái)影響而利用而百分比速度提取方式可有效解決該問題。百分比速度提取方法是一種利用搜索手段，通過對(duì)橫向和垂向的成像估計(jì)來(lái)確定疊加速度的方式。在實(shí)際地震資料中，設(shè)想在固定%的悄況下，任意選擇速度功，叫唯一確定了一條雙曲線軌跡，我們沿該雙曲線軌跡對(duì)各個(gè)炮檢距的反射振幅進(jìn)行疊加，當(dāng)速度。=Pg時(shí)，不同炮檢距地震道上的振幅同相疊加，登加振幅

6、達(dá)到最大,5疊加剖面同相軸此刻最清晰。當(dāng)連續(xù)CMP點(diǎn)求得v,=m時(shí)，疊加剖面上顯示出的同相軸清晰并且連續(xù)，振幅能量趨于一致。對(duì)比和優(yōu)選同相軸的質(zhì)量，確定，在固定to的情況下，可以將公式（1）轉(zhuǎn)換成公式（3）。根據(jù)公式（3）求得該CMP點(diǎn)的速度參數(shù)該方式通過百分比速度掃描剖面的成像質(zhì)量對(duì)比，剖面成像質(zhì)量最優(yōu)時(shí),等于或接近于真實(shí)速度.它已包含構(gòu)造傾角信息，無(wú)須單獨(dú)進(jìn)行提取和估算.同時(shí)也無(wú)須考慮能量譜是否收斂的問題。這就達(dá)到了百分比速度掃描剖面速度提取方法，提高低信噪比資料速度提取精度的目的。1.2具體實(shí)現(xiàn)方法百分比速度提取方法是利用速度掃描出速度百分比疊加剖面，并根據(jù)成像估計(jì)進(jìn)行搜索的方法。該方法

7、主要依靠以下幾個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)（圖1）：選取一個(gè)同相軸清晰，信噪比較高的CMP道集，采用NMO道集動(dòng)校的方式求取一個(gè)速度血或者采用經(jīng)驗(yàn)值得到以w為中心，按選定的百分比間隔常速或者慢度遞增、遞減，變速掃描出多條不同百分比速度的疊加剖面，在掃描出的不同百分比速度的疊加剖面上，投影繪制出構(gòu)造解釋層位，然后根據(jù)構(gòu)造解釋層位，設(shè)定不同層位的速度范圍進(jìn)行拾取速度約束；根據(jù)構(gòu)造解釋層位在不同百分比速度疊加剖面的成像效果，進(jìn)行速度提取，成像效果可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)比分析。該方法通過軟件程序已實(shí)現(xiàn)，并旦利用實(shí)時(shí)的速度剖面和疊加剖面結(jié)合進(jìn)行速度模型的質(zhì)量控制。圖1百分比速度剁面實(shí)現(xiàn)流程圖Fig.1Therealizat

8、ionflowchartofpercentagevelocityscanningstack實(shí)際應(yīng)用常規(guī)速度提取方法是在能量譜上選取能最團(tuán)集中處的速度,通過超道集同相軸拉平和多道迷你疊加剖面的疊加效果來(lái)判斷速度提取的質(zhì)量。百分比速度提取方法，是利用速度掃描出速度百分比疊加剖面進(jìn)行局部成像效果對(duì)比，當(dāng)掃描速度等于或者接近于真實(shí)速度時(shí)，剖面成像效果良好，提取各剖面中成像效果好處的速度,即得到有效速度。在復(fù)雜構(gòu)圖2常規(guī)分析方式使用的能量團(tuán)Fig.2Theconventionalsemblance(a)無(wú)有效能愀團(tuán)的能(b)收斂性差的能質(zhì)謂90%.100%110%圖4百分比速度掃描割面進(jìn)行速度提取Fig

9、.4Velocityextractbythepercentagevelocityscanslack圖5常規(guī)速度提取方式生成的部分權(quán)土初面Fig.5Partofbreakstackofconventionalvelocityanalysis造地區(qū).如塔里木地區(qū)、四川東部某些區(qū)域，因?yàn)闃?gòu)造復(fù)雜，資料信噪比低等原因，導(dǎo)致能技譜無(wú)有效能址團(tuán)(圖2(a),或者能量:團(tuán)不收斂(圖2(b)。利用常規(guī)速度分析方法，很盛進(jìn)行有效提取.而百分比速度提取方法可有效解決這些問題。2.1生產(chǎn)中的應(yīng)用為驗(yàn)證百分比速度掃描剖面速度提取方法的實(shí)際效果.我們選取了四川某地區(qū)實(shí)際地震數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，數(shù)據(jù)大小為3.3G,采樣率為2m

10、s,采樣時(shí)間為6000ms。采用常規(guī)速度拾取和百分比速度提取兩種方式進(jìn)行對(duì)比處理。百分比速度掃描剖面采用縱向2500到7500的速度為中心掃描速度，橫向剖面掃描間隔10%進(jìn)行掃描疊加。圖3為常規(guī)速度提取方式的能量譜、超道集和迷你疊加剖面，紅色線表示常規(guī)速度提取方式提取的速度線。圖4為部分百分比速度疊加剖面(90%、100%、110%的剖面)，豎線表示常規(guī)分析方式選擇的CMP位置，紅色點(diǎn)表示當(dāng)前選擇的速度點(diǎn)。兩種方式提取速度，再進(jìn)行粗疊,對(duì)比圖5、圖6,可看出百分比速度提取方法(圖6)所產(chǎn)生的剖面質(zhì)址更優(yōu)。Semi)lance圖6百分比速度提取方法生成的部分粗赍制面Fig.6Partofbrea

11、kstackofthevelocityextractmethodofpercentagevelocityscanningslack2.2應(yīng)用中解決的實(shí)際問題百分比速度提取方法除解決構(gòu)造復(fù)雜，低信噪比資料速度提取的某些問題.還可解決常規(guī)方法存在的一些問題。圖6百分比速度提取方法生成的部分粗赍制面Fig.6Partofbreakstackofthevelocityextractmethodofpercentagevelocityscanningslack2.2應(yīng)用中解決的實(shí)際問題百分比速度提取方法除解決構(gòu)造復(fù)雜，低信噪比資料速度提取的某些問題.還可解決常規(guī)方法存在的一些問題。圖3常規(guī)拾取方式的能量

12、團(tuán)、超道集和多道迷你登加剖面Fig.3Semblance%gatherandMVFSofconventionalvelocityanalysismethods1）有效解決速度譜聚焦性差常規(guī)拾取方式拾取誤差大的問題。如圖7所示.A分析點(diǎn)的能量:譜淺層能做團(tuán)收斂差，超道集和多道迷你疊加剖面無(wú)明顯同相軸，按常規(guī)方法的判斷準(zhǔn)則無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確速度提取和質(zhì)控。采用百分比速度提取方法，在90%的剖面上可以看到A附近的淺層有較好成像（圖4紅色實(shí)線框中），選取此處速度為有效速度。對(duì)比剖面圖8、圖9,A附近百分比速度提取方法的淺層有更好成像。6400超道集變化不明顯.根據(jù)常規(guī)方式的判斷準(zhǔn)則.在2400ms處選擇53

13、00的速度.在3100ms處選擇5500的速度。采用百分比提取方法，110%的剖面有較好成像.根據(jù)判斷準(zhǔn)則選取較好成像位置獲得有效速度（圖4紅色虛線框中）。百分比提取速度成像效果更優(yōu)（圖10（b）。semblance.-一-二-V:二-.-MH君荀祈gsxe畝注*苣君.苗HVHt.:t.l-L:*圖10兩種速度提取方式生成的部分實(shí)時(shí)初金制面Fig.10Breakstackoftwovelocityextractmethods圖7A點(diǎn)常規(guī)方式速度拾取Fig.7TheeffectivepickofconventionalvelocityanalysismethodsofA圖8常規(guī)速度提取方式生成的

14、部分粗疊制面Fig.8Partofbreakstackofconventionalvelocityanalysis3）可有效減少常規(guī)方式只能單個(gè)CMP縱向進(jìn)行速度控制帶來(lái)的局限，將縱向分析擴(kuò)展到縱、橫兩個(gè)方向。同時(shí)減少常規(guī)方式在橫向控制速度變化時(shí)的局限性。如圖11所示.紅色線為B分析點(diǎn)常規(guī)方式拾取的速度線，按常規(guī)方式的判斷準(zhǔn)則該速度線選取合理。圖12為百分比速度提取方法根據(jù)剖面質(zhì)ht與構(gòu)造走向拾取的速度線映射到能量譜和MVFS上，該速度線從單個(gè)能量譜來(lái)看并未拾取到最好的能量團(tuán)上，但是該速度線在百分比剖面上綜合了橫向和縱向的構(gòu)造走向信息，對(duì)比B分析點(diǎn)處的剖面質(zhì)量，百分比速度提取方式更優(yōu)（圖13（

15、b）。Fig.9Partofbreakstackofthevelocityextractmethodofpercentagevelocityscanningstack1000200030002）有效解決當(dāng)能量團(tuán)包含一個(gè)速度跨度.在同個(gè)能址團(tuán)上進(jìn)行速度提取，也會(huì)導(dǎo)致提取誤差的問題。如圖7所示，2400ms和3100ms附近的能量團(tuán)速度跨度是從3900到7000,多道迷你疊加剖面的質(zhì)依從90到120差距不大，提取速度從5000到圖1!常規(guī).速度提取方式提取的速度線Fig.11Velocitypickofconventionalvelocityanalysismethod4）避免CMP分析點(diǎn)抽取時(shí)，

16、抽取到道集質(zhì)雖相對(duì)較差的分析點(diǎn).影響提取速度的精度。常規(guī)速度提取方法通常按一定間隔抽取部分CMP點(diǎn)進(jìn)行速度提取.然后再插值到整條測(cè)線或者丁.區(qū)。當(dāng)被抽取的CMP點(diǎn)的道集資料信噪比低時(shí)，該CMP點(diǎn)所產(chǎn)生的能tit譜、超道集和多道迷你疊加剖面的質(zhì)量低.會(huì)降低提取速度的精度,從而影響到整條測(cè)線的速度精度。用百分比剖面的方式進(jìn)行速度提取，考慮到scanningstackanalysismethod圖13兩種速度提取方式生成的部分實(shí)時(shí)初金制面Fig.13Breakstackoftwovelocityextractmethods每一個(gè)CMP點(diǎn).也考慮到每一個(gè)可能有效的速度范圍.與常規(guī)方式相比，該方法更全面

17、。5)百分比速度提取方法能節(jié)省速度分析工時(shí).常規(guī)方式要判斷速度橫向控制是否準(zhǔn)確，需要拾取完一輪速度后進(jìn)行粗疊通過粗疊剖面質(zhì)量:再進(jìn)行調(diào)整。而百分比剖面本身就在剖面上拾取可一目了然地看到橫向構(gòu)造和速度變化,可減少粗疊步驟。2 結(jié)論針對(duì)低信噪比地震資料進(jìn)行更加精確的疊加速度分析，我們提出利用百分比速度掃描剖面進(jìn)行速度拾取，采用構(gòu)造解釋層位來(lái)指導(dǎo)速度拾取降低對(duì)能量譜的依賴。該方法將僅依靠能量譜縱向拾取擴(kuò)展到依靠百分比速度掃描剖面縱、橫兩個(gè)方向拾取。將抽取局部CMP點(diǎn)分析，擴(kuò)展到全局所有CMP分析,考點(diǎn)了構(gòu)造信息的影響，能提高速度模型建立的質(zhì)鼠，降低低信噪比資料速度提取的誤差，并能減少速度分析迭代的次

18、數(shù),提高了速度分析的效率。在實(shí)際生產(chǎn)中，通常先采用一個(gè)初始速度掃描出速度間隔為10%的58條百分比速度掃描剖面.提取出比較準(zhǔn)確的速度；然后采用3%5%的速度間隔掃描出5條左右的百分比速度掃描剖面提取精細(xì)速度。當(dāng)然不同的地區(qū)和處理人員可以根據(jù)需要選擇合適的參數(shù)。參考文獻(xiàn)：】郭樹祥.高分辨率地震資料處理中的優(yōu)化速度分析方法J.石油物探，2004,43(1):80-82.GU()SHX.OptimalvelocityanalysisinhighresolutionseismicdataprocessingEJj.Geophysicalprospectingforpetroleum.200443(1)

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